Інший вимір: складно уявити, але у Всесвіті немає центру, фізики пояснили чому
Наш мозок налаштований таким чином, що ми сприймаємо простір і час як різні виміри, але Всесвіт складається з єдиної тканини простору-часу. Це означає, що він має чотири виміри одночасно. Це одна з причин, чому складно уявити, чому у Всесвіту немає центру.
Про це пише ScienceAlert.
Фізик Роб Койн з Університету шатта Род-Айленд, США, каже, що понад 100 років тому теорія відносності Ейнштейна припускала, що Всесвіт є статичним, тобто він має один розмір і форму, які не змінюються. Пізніше фізики та астрономи з'ясували, що насправді це не так. Всесвіт постійно збільшуватиметься за рахунок розширення. З іншого боку рівняння теорії Ейнштейна підтримували Всесвіт, що розширюється, який постійно еволюціонує, як показали подальші дослідження.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Водночас важко собі уявити, що наш величезний Всесвіт, який має видимий розмір приблизно 45 млрд світлових років у будь-якому напрямку від Землі, насправді не має центру. Розширення Всесвіту означає, що він не просто зупиниться більше, а галактики віддаляються від нас. І чим далі вони знаходяться, тим швидше вони рухаються. При цьому галактики віддаляються і одна від одної. Тобто все у Всесвіті одночасно стає далі від усього іншого.
За словами Койна, легко собі уявити, що Всесвіт, створений під час Великого вибуху, почав розширюватися з якоїсь конкретної центральної точки. Але це не так. Хоч би як це дивно звучало, але Великий вибух стався одночасно і скрізь одразу, а не в якомусь конкретному місці. Також не зовсім правильно стверджувати, що самі галактики рухаються. Насправді їх віддаляє одна від одної тканина простору, який знаходиться між галактиками. Тобто сам Всесвіт через розширення рухає галактики.
З цього приводу існує гарна аналогія. Уявіть собі повітряну кулю, на поверхні якої нанесено кілька точок. Якщо кулю наповнити повітрям, то вона розшириться. Таким чином точки на поверхні віддаляться одна від одної. Тобто точки не рухаються, а просто відстань між ними збільшується через розширення кулі. У цій аналогії повітряна куля — це Всесвіт, а точки — це галактики.
Повітряна куля складається з двох частин: поверхні та заповненої повітрям внутрішньої частини. Поверхня повітряної кулі є двовимірною, тобто по ній можна переміщатися в різні боки, але не вгору чи вниз. Внутрішня частина повітряної кулі є тривимірною, тому в ній можна рухатися в будь-якому напрямку: вгору, вниз і в різні боки.
Койн каже, що те, що ми вважаємо центром повітряної кулі, є точкою, яка знаходиться десь усередині неї, у просторі під поверхнею. Всесвіт більше схожий на поверхню повітряної кулі. Але внутрішня частина повітряної кулі не має аналога у Всесвіті.
Ви можете подорожувати поверхнею повітряної кулі в будь-якому напрямку і ніколи не досягнете місця, яке можна було б назвати її центром, тому що ви ніколи не покинете поверхню. Так само ви можете мандрувати в будь-якому напрямку у Всесвіті й ніколи не знайдете його центру, тому що, як і поверхня повітряної кулі, у нього просто немає центру.
Одна з причин, через яку це складно зрозуміти, полягає в тому, що поверхня повітряної кулі має два виміри, а її внутрішня частина — три виміри. Але Всесвіт існує в чотирьох вимірах. Наш мозок сприймає окремо три виміри простору й один вимір часу. Але у Всесвіті вони з'єднані в єдину тканину простору-часу. Це об'єднання змінює спосіб роботи Всесвіту щодо того, чого очікує наш мозок.
Як уже писав Фокус, вчені вперше побачили світло, яке змінило Всесвіт. Астрономи вперше за допомогою наземного телескопа побачили мікрохвильове світло з найбільш ранньої епохи історії Всесвіту. Вона називається космічний світанок і почалася понад 13 млрд років тому, коли світло перших зірок назавжди змінило космос.